PYTANIA I ZADANIA DO POWTÓRZENIA
Pytanie 1. Jakie pierwiastki chemiczne są zawarte w komórce?
Komórka zawiera około 70 elementów układu okresowego D. I. Mendelejewa. Spośród nich główna część (98 "%) przypada na makroelementy - węgiel, wodór, tlen, azot, które wraz z siarką i fosforem tworzą grupę biopierwiastków.
Udział takich pierwiastków jak siarka, fosfor, potas, sód, żelazo, wapń i magnez stanowi zaledwie 1,8% substancji tworzących Ogniwo.
Ponadto w skład ogniwa wchodzą mikroelementy jod (I), fluor (F), cynk (Zn), miedź (Cu), które stanowią 0,18% masy całkowitej oraz ultramikroelementy - złoto (Au), srebro ( An), platyny (P) zawartej w ogniwach w ilości do 0,02%.
Pytanie 2. Podaj przykłady biologicznej roli pierwiastków chemicznych.
Biopierwiastki - tlen, wodór, węgiel, azot, fosfor i siarka - są niezbędnymi składnikami cząsteczek biologicznych polimerów - białek, polisacharydów i kwasów nukleinowych.
Sód, potas i chlor zapewniają przepuszczalność błon komórkowych, działanie pompy potasowo-sodowej (K/Na-) oraz przewodzenie impulsu nerwowego.
Wapń i fosfor są składnikami strukturalnymi substancji międzykomórkowej tkanki kostnej. Ponadto wapń jest jednym z czynników krzepnięcia krwi.
Żelazo jest częścią białka erytrocytów - hemoglobiny, a miedź jest częścią podobnego do niego białka, które jest również nośnikiem tlenu - hemocyjaninem (na przykład w erytrocytach mięczaków).
Magnez jest istotną częścią chlorofilu komórek roślinnych. A mod i cynk są częścią odpowiednio hormonów tarczycy i trzustki.
Pytanie 3. Co to są pierwiastki śladowe? Podaj przykłady i opisz ich znaczenie biologiczne.
Pierwiastki śladowe - substancje, które tworzą komórkę w małych ilościach (od 0,18 do 0,02%). Pierwiastki śladowe obejmują cynk, miedź, jod, fluor, kobalt.
Będąc w składzie komórki w postaci jonów i innych związków, biorą czynny udział w budowie i funkcjonowaniu żywego organizmu. Tak więc cynk jest częścią cząsteczki insuliny - hormonu trzustki. Jod jest niezbędnym składnikiem tyroksyny, hormonu tarczycy. Fluor bierze udział w tworzeniu kości i szkliwa zębów. Miedź jest częścią cząsteczek niektórych białek, takich jak hemocyjanina. Kobalt jest składnikiem cząsteczki witaminy B12, która jest niezbędna do tworzenia krwi przez organizm.
Pytanie 4. Jakie substancje nieorganiczne są częścią komórki?
Spośród substancji nieorganicznych, które tworzą komórkę, najczęstszą jest woda. Średnio w organizmie wielokomórkowym woda stanowi do 80% masy ciała. Ponadto komórka zawiera różne sole nieorganiczne zdysocjowane na jony. Są to głównie sole sodowe, potasowe, wapniowe, fosforany, węglany, chlorki.
Pytanie 5. Jaka jest biologiczna rola wody; sole mineralne?
Woda jest najczęściej występującym związkiem nieorganicznym w organizmach żywych. Jego funkcje są w dużej mierze zdeterminowane przez dipolową naturę struktury jego cząsteczek.
1. Woda jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem polarnym: wiele związków chemicznych w obecności wody dysocjuje na jony - kationy i aniony.
2. Woda jest środowiskiem, w którym zachodzą różne reakcje chemiczne między substancjami w komórce.
3. Woda pełni funkcję transportową. Większość substancji jest w stanie przeniknąć przez błonę komórkową tylko w postaci rozpuszczonej i wodnej.
4. Woda jest ważnym reagentem reakcji hydratacji i końcowym produktem wielu reakcji biochemicznych, w tym utleniania.
5. Woda pełni funkcję regulatora temperatury, co zapewnia jej dobra przewodność cieplna i pojemność cieplna, oraz pozwala na utrzymanie temperatury wewnątrz ogniwa przy wahaniach temperatury i otoczenia.
6. Woda jest środowiskiem życia wielu żywych organizmów.
Życie bez wody jest niemożliwe.
Minerały są również ważne dla procesów zachodzących w organizmach żywych. Jego właściwości buforujące zależą od stężenia soli w komórce - zdolności komórki do utrzymania lekko zasadowego odczynu jej zawartości na stałym poziomie.
Pytanie 6. Jakie substancje decydują o właściwościach buforowych komórki?
Wewnątrz komórki buforowanie zapewniają głównie aniony H2PO, HPO4-. W płynie pozakomórkowym i krwi rolę bufora pełnią jony węglanowe CO i jony wodorowęglanowe HCO. Aniony słabych kwasów i zasad wiążą jony wodoru H i wodorotlenku OH, dzięki czemu odczyn środowiska prawie się nie zmienia, pomimo przyjmowania lub powstawania produktów kwaśnych i zasadowych w procesie przemiany materii.
PYTANIA I ZADANIA DO DYSKUSJI
Pytanie 1. Jakie są różnice w udziale różnych elementów w organizacji przyrody ożywionej i nieożywionej?
Ciała natury ożywionej i nieożywionej składają się z tych samych pierwiastków chemicznych, co wyjaśni jedność ich pochodzenia. Udział pierwiastków chemicznych jest taki sam zarówno dla przyrody żywej, jak i nieożywionej.
Pytanie 2. Wyjaśnij, w jaki sposób właściwości fizyczne i chemiczne wody przejawiają się w zapewnieniu procesów życiowych komórki i całego organizmu.
Woda jest cieczą o unikalnym połączeniu wielu ważnych właściwości fizycznych i chemicznych.
Cząsteczki wody są bardzo polarne i tworzą między sobą wiązania wodorowe. W ciekłej wodzie każda cząsteczka jest połączona wiązaniami wodorowymi z 3 lub 4 sąsiednimi cząsteczkami. Ze względu na ogromną liczbę wiązań wodorowych woda w porównaniu z innymi cieczami ma większą pojemność cieplną i ciepło parowania, wysoką temperaturę wrzenia i topnienia oraz wysoką przewodność cieplną. Obecność takich właściwości pozwala wodzie aktywnie uczestniczyć w termoregulacji.
Woda ma niską lepkość i jest cieczą ruchomą. Przyczyną dużej ruchliwości wody jest bardzo krótki czas życia wiązań wodorowych. Dlatego w wodzie stale zachodzi tworzenie i niszczenie dużej liczby wiązań wodorowych, co determinuje tę właściwość. Ze względu na dużą płynność woda łatwo przepływa przez różne jamy ciała (naczynia krwionośne i limfatyczne, przestrzenie międzykomórkowe itp.).
Sole mineralne należą do niezbędnych składników przyjmowanego pożywienia, a ich brak może doprowadzić do śmierci żywego organizmu. Bardzo aktywnie biorą udział w czynnościach wszystkich elementów organizmu, a także w normalizacji funkcjonowania jego układów. Minerały są niezbędne do hematopoezy, tworzenia różnych tkanek. Na przykład wapń i fosfor są głównymi elementami strukturalnymi tkanki kostnej. Uważa się, że człowiek potrzebuje co najmniej dwudziestu różnych soli mineralnych. U nas mogą przyjść z wodą i jedzeniem.
Niektóre rodzaje produktów charakteryzują się wysokim stężeniem niektórych minerałów, w tym rzadkich. Zboża zawierają dużo krzemu, a rośliny morskie - jodu.
Dla naszego organizmu pewna równowaga między kwasami jest normalna. Jej utrzymanie jest podstawą efektywnej aktywności życiowej. Taka równowaga powinna być stała, ale przy pewnych zmianach w żywieniu może wahać się w jednym lub drugim kierunku.
W żywieniu człowieka charakterystyczne jest przejście w kierunku kwaśnego charakteru. Jest to obarczone rozwojem różnych chorób, w tym miażdżycy.
Minerały kwaśne obejmują chlor, fosfor i siarkę. Występują w rybach, mięsie, chlebie, jajach, zbożach itp. Potas, sód, magnez i wapń to pierwiastki alkaliczne.
Są bogate w produkty takie jak owoce i warzywa, jagody, mleko i jego pochodne.
Im starsza osoba, tym bardziej zasadowa żywność powinna być obecna w jego diecie.
Najważniejszymi solami mineralnymi dla naszego organizmu są potas, wapń, fosfor, magnez i żelazo.
Potas należy do metali alkalicznych. Jest potrzebna naszemu organizmowi do budowy mięśni, śledziony i wątroby. Potas przyczynia się do normalizacji procesów trawienia, aw szczególności aktywnie stymuluje przetwarzanie skrobi i tłuszczów.
To wyjaśnia zalety tego pierwiastka w przypadku zaparć. Ponadto jest niezastąpiony przy zaburzeniach krążenia, stanach zapalnych skóry, osłabionej pracy serca i uderzeniach gorąca.
Niedobór potasu szybko objawia się wiotkością masy mięśniowej, a także zaburzeniami psychicznymi. Pierwiastek ten występuje w kwaśnych owocach, surowych warzywach, żurawinie i berberysie, a także w orzechach, otrębach i migdałach.
-Wapń jest równie potrzebny w każdym wieku. Jego sole są częścią krwi, a także płynu śródmiąższowego i komórkowego. Uważa się, że są one niezbędne do wzmocnienia systemów obronnych organizmu, a także do realizacji i utrzymania pobudliwości nerwowo-mięśniowej.
Rola soli wapnia w ich znaczeniu dla krzepliwości krwi, a ich brak szybko wpływa na czynność mięśnia sercowego. Ten minerał jest szczególnie niezbędny dla kości szkieletu.
Wapń występuje w wielu produktach spożywczych. Ale jednocześnie dość trudno jest zostać wchłoniętym przez organizm. Najlepiej spożywać go z produktami mlecznymi, np. pół litra mleka zawiera jego dzienną dawkę.
Budując dietę należy wziąć pod uwagę fakt, że wapń jest aktywnie tracony przez organizm w różnych sytuacjach stresowych i podczas chorób. To bardzo szybko wpływa na stan całego organizmu. Dlatego w przypadku utraty wapnia należy zwiększyć jego spożycie.
Fosfor jest niezbędny do stymulacji wzrostu i aktywności organizmu. Wpływa na rozwój kości i jest również bardzo ważny dla mózgu. Stabilne spożycie tego pierwiastka jest niezbędne do aktywnej pracy umysłowej. Należy jednak pamiętać, że stały nadmiar fosforu może prowadzić do powstawania nowotworów.
Minerał ten znajduje się w produktach spożywczych takich jak wątróbka rybna, ser, żółtko, otręby, ogórki, sałata, rzodkiewka, migdały, orzechy, soczewica.
Magnez jest niezbędny dla twardości zębów i kości. Pierwiastek ten obecny jest również w mięśniach, nerwach, płucach, mózgu, nadając im gęstość i sprężystość. Brak magnezu w diecie bardzo szybko wpływa na napięcie nerwowe.
To właśnie sole magnezu są w stanie chronić nasz organizm przed negatywnymi skutkami różnego rodzaju stresów, poprzez wspomaganie pracy błon komórkowych w układzie nerwowym. Zawarte w pomidorach, szpinaku, orzechach, selerze, winnych jagodach, otrębach.
Żelazo jest głównym elementem utleniania krwi. Bez niej tworzenie się hemoglobiny – czerwonych kulek – jest niemożliwe. Przy braku tego mikroelementu obserwuje się anemię, apatię, obniżoną witalność i bladość. W organizmie żelazo odkłada się w wątrobie.
Występuje w sałacie, szpinaku, szparagach, truskawkach, dyni, cebuli i arbuzie.
Sole mineralne są pierwiastkami nieorganicznymi. Oznacza to, że człowiek nie jest w stanie ich samodzielnie zsyntetyzować. Zadaniem osoby jest właściwe podejście do budowania swojej diety.
W takim przypadku należy wziąć pod uwagę potrzebę ścisłej równowagi w stosunku soli mineralnych. Ich niewłaściwe połączenie lub nadmiar może być szkodliwe i mieć negatywne konsekwencje.
Na przykład nadmierna ilość wapnia w diecie może prowadzić do powstawania kamieni nerkowych zawierających wapń. Również ten pierwiastek musi być prawidłowo łączony z fosforem i potasem. Przy nadmiarze soli kuchennej mogą pojawić się obrzęki i problemy z układem sercowo-naczyniowym. Dzieje się tak dlatego, że sól zatrzymuje płyny w organizmie.
Biologiczna rola soli mineralnych w organizmie jest ogromna. Dla ich zrównoważonego spożycia konieczne jest kompetentne podejście do przygotowania diety. W takim przypadku konsultacja z dietetykami nie będzie zbyteczna.
Sole mineralne są potrzebne naszemu organizmowi tak samo jak białka, węglowodany, tłuszcze i woda. Prawie cały układ okresowy Mendelejewa jest reprezentowany w komórkach naszego ciała, ale rola i znaczenie niektórych pierwiastków w metabolizmie nie zostały jeszcze w pełni zbadane. W odniesieniu do soli mineralnych i wody wiadomo, że są one ważnymi uczestnikami procesu przemiany materii w komórce.
Są częścią komórki, bez nich metabolizm jest zaburzony. A ponieważ nasz organizm nie posiada dużych rezerw soli, konieczne jest zapewnienie ich regularnego przyjmowania. Tu z pomocą przychodzą nam produkty spożywcze zawierające duży zestaw składników mineralnych.
sole mineralne są niezbędnymi składnikami zdrowego życia. Biorą czynny udział nie tylko w procesie przemiany materii, ale także w procesach elektrochemicznych układu nerwowego tkanki mięśniowej. Są również niezbędne w tworzeniu struktur takich jak szkielet i zęby. Niektóre minerały pełnią również rolę katalizatora w wielu reakcjach biochemicznych zachodzących w naszym organizmie.
Minerały dzielą się na dwie grupy:
- te, które są potrzebne organizmowi w stosunkowo dużych ilościach. Są to makroelementy;
- potrzebne w małych ilościach. To są mikroelementy.
Wszystkie działają nie tylko jako katalizatory, ale także aktywują enzymy podczas reakcji chemicznych. Dlatego pierwiastki śladowe, nawet jeśli działają w nieskończenie małych ilościach, są niezbędne dla organizmu w taki sam sposób, jak makroskładniki odżywcze. Obecnie naukowcy nie doszli jeszcze do konsensusu co do ilości, w jakiej należy spożywać mikroelementy, aby uznać to za idealne. Dość powiedzieć, że brak pierwiastków śladowych może prowadzić do różnych chorób.
Używamy więcej soli sól kuchenna który składa się z sodu i chloru. Sód bierze udział w regulacji ilości wody w organizmie, a chlor łącząc się z wodorem tworzy kwas solny soku żołądkowego, który jest bardzo ważny w procesie trawienia.
Niewystarczające spożycie soli kuchennej prowadzi do zwiększonego wydalania wody z organizmu i niedostatecznego tworzenia kwasu solnego w soku żołądkowym. Nadmiar soli prowadzi do zatrzymywania wody w organizmie, co przyczynia się do pojawienia się obrzęków. Wraz z potasem sód wpływa na funkcje mózgu i nerwów.
Potas- To jeden z najważniejszych elementów zawartych w komórce. Konieczne jest utrzymanie pobudliwości tkanki nerwowej i mięśniowej. Bez potasu niemożliwe jest zaopatrzenie mózgu w glukozę. Niedobór potasu negatywnie wpływa na gotowość mózgu do pracy. Zdolność koncentracji jest osłabiona, a nawet mogą wystąpić wymioty i biegunka.
Sole potasu znajdują się w wystarczających ilościach w ziemniakach, roślinach strączkowych, kapuście i wielu innych warzywach. Włączając do diety ryby, mięso i drób, otrzymujesz wymaganą ilość tego pierwiastka. Zapotrzebowanie na potas wynosi około 4 gramów dziennie, co można zaspokoić wypijając np. szklankę mleka bananowego lub jedząc porcję sałatki jarzynowej.
Sole wapnia niezbędny do stabilizacji błon komórkowych komórek mózgowych i nerwowych, a także do prawidłowego rozwoju tkanki kostnej. Metabolizm wapnia w organizmie jest regulowany przez witaminę D i hormony. Brak wapnia w organizmie, jak i jego nadmiar, może mieć bardzo szkodliwe konsekwencje.
Ryzyku powstawania kamieni nerkowych zawierających wapń można zapobiec, pijąc wystarczającą ilość wody mineralnej. Wapń w dużych stężeniach iw dobrej proporcji z fosforem (w przybliżeniu od 1:1 do 2:1) występuje w mleku i produktach mlecznych, z wyjątkiem lodów, twarogów oraz młodych, miękkich i topionych serów.
Stosunek soli wapnia i potasu jest ważny dla prawidłowego funkcjonowania mięśnia sercowego. W przypadku ich braku lub niedoboru czynność serca zwalnia, a wkrótce całkowicie zatrzymuje się.
Fosfor odpowiedzialny za produkcję energii ze składników odżywczych. Wchodząc w interakcję z witaminą D i wapniem, dostarcza organizmowi ciepło i energię do wspierania wszystkich jego funkcji, w tym funkcji mózgu i nerwów. Liderami pod względem zawartości fosforu są mleko i produkty mleczne. Dzienne zapotrzebowanie na fosfor wynosi od 800 do 1000 miligramów.
Niewystarczająca podaż fosforu do organizmu jest praktycznie niemożliwa. Komponując dietę staraj się nie mieć niedoborów fosforu, ale też nie dopuść do jego nadmiaru, który negatywnie wpływa na zaopatrzenie organizmu w wapń. Staraj się trzymać przyjaznego dla organizmu stosunku fosforu do wapnia od 1:1 do 2:1, a nie będziesz musiał jeść pokarmów o niskiej zawartości fosforu.
Magnez jest jednym z ważnych minerałów dla naszego organizmu. Przyjmowanie soli magnezu jest po prostu konieczne dla wszystkich komórek. Odgrywa decydującą rolę w metabolizmie białek, tłuszczów i węglowodanów oraz odpowiada za wszystkie ważne funkcje organizmu. Ten pierwiastek, dzięki któremu przewodnictwo odbywa się wzdłuż włókien układu nerwowego, reguluje światło naczyń krwionośnych, a także pracę jelit. Ostatnie badania wykazały, że magnez chroni organizm przed negatywnymi skutkami stresu poprzez stabilizację błon komórkowych komórek nerwowych.
Przy braku magnezu możliwe są poważne zaburzenia we wszystkich obszarach ciała, na przykład osłabienie pamięci i zdolności koncentracji, a także silna nerwowość i drażliwość. Nadmiar magnezu w organizmie z reguły nie występuje, ponieważ nasz organizm sam uwalnia go przez nerki, jelita i skórę.
Żelazo jest częścią hemoglobiny - substancji przenoszącej tlen z płuc do komórek i tkanek. Dlatego możemy śmiało powiedzieć, że żelazo jest chyba najważniejszym pierwiastkiem dla ludzkiego organizmu. Przy niedostatecznej podaży żelaza do organizmu pojawiają się różne dolegliwości związane z niedoborem tlenu.
Szczególnie dotyczy to mózgu - głównego konsumenta tlenu, który natychmiast traci zdolność do pracy. To prawda, że \u200b\u200bnależy zauważyć, że nasz organizm bardzo ostrożnie wykorzystuje rezerwy żelaza, a jego zawartość zwykle gwałtownie spada tylko z powodu utraty krwi.
Fluor wchodzi w skład szkliwa zębów, dlatego ludzie mieszkający na terenach, gdzie woda pitna jest uboga w ten pierwiastek, zęby częściej się psują. Teraz na ratunek w takich przypadkach przychodzą nowoczesne pasty do zębów.
Jod jest również istotnym elementem. Bierze udział w syntezie hormonów tarczycy. Przy niedoborze jodu stopniowo rozwijają się patologie tarczycy („wole”). Duże ilości jodu znajdują się w owocach morza zarówno pochodzenia zwierzęcego, jak i roślinnego.
Miedź a jego sole biorą udział w procesach hematopoezy. Miedź „działa” w ścisłej współpracy z żelazem i witaminą C, dostarczając organizmowi tlenu i odżywiając osłonki nerwowe. Przy niedoborze tego pierwiastka w organizmie żelazo jest słabo wykorzystywane zgodnie z jego przeznaczeniem, rozwija się anemia. Niedobór miedzi może również powodować zaburzenia psychiczne.
Chrom odgrywa ważną rolę jako regulator insuliny w funkcji zarządzania poziomem cukru we krwi. Jeśli nie ma wystarczającej ilości chromu, poziom cukru we krwi wzrasta, co może prowadzić do cukrzycy. Chrom stymuluje aktywność enzymów biorących udział w procesie metabolizmu glukozy oraz w syntezie kwasów tłuszczowych i białek. Brak chromu może powodować wzrost poziomu cholesterolu we krwi, co stwarza ryzyko udaru mózgu.
Integralną częścią ponad 150 enzymów i hormonów jest cynk zapewniając metabolizm białek i tłuszczów. Ostatnie badania sugerują, że cynk odgrywa ważną rolę w procesach uczenia się, ponieważ kontroluje biochemiczne wiązania między komórkami mózgowymi. Wielu ekspertów uważa, że brak cynku wpływa na układ nerwowy, przez co dochodzi do stanów lękowych, zaburzeń depresyjnych, niespójności myśli, mowy, a także trudności w chodzeniu i poruszaniu się.
Ponieważ cynk, podobnie jak miedź, znajduje się w wielu produktach spożywczych, istnieje bardzo małe ryzyko niedoboru. Przy odpowiedniej zdrowej diecie, polegającej na wykorzystaniu mięsa, ryb, jaj, nabiału, warzyw i owoców, organizm otrzymuje odpowiednią ilość tego pierwiastka. Dzienne zapotrzebowanie na cynk wynosi 15 mikrogramów.
Kobalt- Kolejny element, który odpowiada za zaopatrywanie mózgu w tlen. Kobalt nadaje witaminie B12 szczególną jakość: jest to jedyna witamina, która ma atom metalu w swojej cząsteczce - i to dokładnie w środku. Wraz z witaminą B12 kobalt bierze udział w produkcji czerwonych krwinek, a tym samym zaopatruje mózg w tlen. A jeśli organizmowi brakuje witaminy B12, to znaczy, że brakuje mu kobaltu i odwrotnie.
Danie, które dziś Ci proponuję, dostarczy organizmowi nie tylko kobaltu, ale także wszystkich innych soli mineralnych, węglowodanów, odpowiedniej ilości białka i tłuszczu.
Wątróbka cielęca po prowansalsku
Przygotować 4 porcje wątróbki cielęcej, 1 dużą cebulę, kilka ząbków czosnku, pół pęczka pietruszki. Będziemy również potrzebować ½ łyżeczki aromatycznych mielonych przypraw, szczyptę suszonego tymianku, 1 łyżkę mąki, 1 łyżeczkę mielonej słodkiej czerwonej papryki, 1 łyżkę oleju roślinnego, 1 łyżkę margaryny, sól i pieprz do smaku.
Cebulę i czosnek bardzo drobno posiekać, pietruszkę drobno posiekać i wymieszać z cebulą, czosnkiem, tymiankiem i przyprawami. Wymieszaj mąkę i słodką mieloną paprykę i zwiń wątrobę w tej mieszance. Na patelni rozgrzej olej roślinny razem z margaryną i smaż wątrobę z obu stron na średnim ogniu przez około 3 minuty. Kawałki wątroby powinny mieć grubość 1 cm.
Następnie posolić wątrobę, pieprzyć i ułożyć na rozgrzanym naczyniu. Wlać wcześniej przygotowaną mieszankę do pozostałego na patelni tłuszczu. Gotuj tę mieszaninę przez 1 minutę i posyp nią wątrobę.
Podawać z pieczonymi pomidorami, zasmażanymi ziemniakami lub sałatką.
Jaka jest biologiczna rola wody? sole mineralne?
Woda jest najczęściej występującym związkiem nieorganicznym w organizmach żywych. Jego funkcje są w dużej mierze zdeterminowane przez dipolową naturę struktury jego cząsteczek.
1. Woda jest uniwersalnym rozpuszczalnikiem polarnym; wiele związków chemicznych w obecności wody dysocjuje na jony - kationy i aniony.
2. Woda jest środowiskiem, w którym zachodzą różne reakcje chemiczne między substancjami w komórce.
3. Woda pełni funkcję transportową. Większość substancji jest w stanie przeniknąć przez błonę komórkową tylko w postaci rozpuszczonej w wodzie.
4. Woda jest ważnym reagentem reakcji hydratacji i końcowym produktem wielu reakcji biochemicznych, w tym utleniania.
5. Woda pełni rolę regulatora temperatury, co zapewnia jej dobra przewodność cieplna i pojemność cieplna oraz pozwala na utrzymanie temperatury wewnątrz ogniwa podczas wahań temperatury otoczenia.
6. Woda jest środowiskiem życia wielu żywych organizmów.
Życie bez wody jest niemożliwe.
Minerały są również ważne dla procesów zachodzących w organizmach żywych. Jego właściwości buforujące zależą od stężenia soli w komórce - zdolności komórki do utrzymania lekko zasadowego odczynu jej zawartości na stałym poziomie.
Poznanie roli, funkcji witamin, ich klasyfikacji oraz głównych zaburzeń występujących przy hipo- i awitaminozie.
Metabolizm wodno-solny - zespół procesów dystrybucji wody i składników mineralnych między przestrzeniami zewnątrz- i wewnątrzkomórkowymi organizmu, a także między organizmem a środowiskiem zewnętrznym. Rozkład wody pomiędzy przestrzeniami wodnymi organizmu zależy od ciśnienia osmotycznego cieczy w tych przestrzeniach, które w dużej mierze zależy od ich składu elektrolitów. Przebieg wszystkich procesów życiowych zależy od ilościowego i jakościowego składu substancji mineralnych w płynach ustrojowych.
Utrzymanie stałej równowagi osmotycznej, objętościowej i jonowej płynów zewnątrz- i wewnątrzkomórkowych organizmu za pomocą mechanizmów odruchowych nazywa się homeostazą wodno-elektrolitową. Zmianom spożycia wody i soli, nadmiernej utracie tych substancji towarzyszy zmiana składu środowiska wewnętrznego i są one odbierane przez odpowiednie receptory. Synteza informacji docierających do ośrodkowego układu nerwowego kończy się tym, że nerka, główny narząd efektorowy regulujący gospodarkę wodno-solną, otrzymuje bodźce nerwowe lub humoralne, które dostosowują jej pracę do potrzeb organizmu.
Funkcje wody:
1) obowiązkowy składnik protoplazmy komórek, tkanek i narządów; ciało dorosłego człowieka w 50-60% (40-45 l) składa się z wody;
2) dobry rozpuszczalnik i nośnik składników mineralnych i odżywczych, produktów przemiany materii;
3) udział w reakcjach metabolicznych (hydroliza, pęcznienie koloidów, utlenianie białek, tłuszczów, węglowodanów);
4) osłabienie tarcia między stykającymi się powierzchniami w ciele człowieka;
5) główny składnik homeostazy wodno-elektrolitowej, wchodzi w skład osocza, limfy i płynu tkankowego;
6) regulacja temperatury ciała;
7) zapewnienie elastyczności i sprężystości tkanek;
8) wchodzi w skład soków trawiennych (wraz z solami mineralnymi).
Dzienne zapotrzebowanie osoby dorosłej w wodzie w stanie spoczynku wynosi 35-40 ml na kilogram masy ciała. Ta ilość dostaje się do organizmu z następujących źródeł:
1) wody spożywanej w postaci picia (1-1,1 l) oraz razem z pożywieniem (1-1,1 l);
2) woda, która powstaje w wyniku przemian chemicznych składników pokarmowych (0,3-0,35 l).
Głównymi narządami usuwającymi wodę z organizmu są nerki, gruczoły potowe, płuca i jelita. Nerki usuwają 1-1,5 litra wody dziennie, gruczoły potowe przez skórę - 0,5 litra, płuca wydychają w postaci oparów 0,35 litra (przy zwiększonym i pogłębionym oddychaniu - do 0,8 litra / dzień), przez jelita z kałem - 100-150 ml wody.
Stosunek ilości wody dostającej się do organizmu do ilości wody z niego usuniętej to bilans wodny. Dla normalnego funkcjonowania organizmu ważne jest, aby napływ wody całkowicie pokrywał spożycie, w przeciwnym razie w wyniku utraty wody dochodzi do poważnych naruszeń czynności życiowych. Utrata 10% wody prowadzi do stanu odwodnienia (odwodnienia), przy utracie 20% wody następuje śmierć. Przy braku wody w organizmie następuje ruch płynu z komórek do przestrzeni śródmiąższowej, a następnie do łożyska naczyniowego. Miejscowe i ogólne zaburzenia gospodarki wodnej w tkankach mogą objawiać się obrzękiem i obrzękiem. Obrzęk to nagromadzenie płynu w tkankach, obrzęk to nagromadzenie płynu w jamach ciała. Płyn, który gromadzi się w tkankach z obrzękiem iw jamach z obrzękiem, nazywa się przesiękiem.
Organizm potrzebuje stałego zaopatrzenia nie tylko w wodę, ale także w sole mineralne, które dostają się do organizmu wraz z pożywieniem i wodą, z wyjątkiem soli kuchennej, która jest specjalnie dodawana do pożywienia. W organizmie zwierząt i ludzi znaleziono łącznie 70 pierwiastków chemicznych, z czego 43 uważa się za niezbędne (niezbędne; łac. essentia - esencja). Zapotrzebowanie organizmu na różne minerały nie jest takie samo. Niektóre pierwiastki (makroelementy) są wprowadzane do organizmu w znacznych ilościach (w gramach i dziesiątych częściach grama dziennie): sód, magnez, potas, wapń, fosfor, chlor. Pozostałe pierwiastki – pierwiastki śladowe (żelazo, mangan, kobalt, cynk, fluor, jod) są potrzebne organizmowi w bardzo małych ilościach (w mikrogramach miligrama).
Funkcje soli mineralnych:
1) są biologicznymi stałymi homeostazy;
2) wytworzyć i utrzymać ciśnienie osmotyczne we krwi i równowagę osmotyczną w tkankach) 3) utrzymać stałość aktywnego odczynu krwi (pH = 7,36-7,42);
5) uczestniczą w metabolizmie wody i soli;
6) jony sodu, potasu, wapnia, chloru odgrywają ważną rolę w procesach pobudzenia i hamowania, skurczu mięśni, krzepnięcia krwi;
7) są integralną częścią kości (fosfor, wapń), hemoglobiny (żelazo), hormonu tyroksyny (jod), soku żołądkowego (kwas solny);
8) są integralnymi składnikami wszystkich soków trawiennych.
1) Sód dostaje się do organizmu w postaci soli kuchennej (dzienne zapotrzebowanie na nią dla osoby dorosłej wynosi 10-15 g), jest jedyną solą mineralną dodawaną do pożywienia. Uczestniczy w utrzymaniu równowagi osmotycznej i objętości płynów w organizmie. ciała, wpływa na wzrost ciała. Wraz z potasem reguluje czynność mięśnia sercowego, zmieniając jego pobudliwość. Objawy niedoboru sodu: osłabienie, apatia, drżenie mięśni, utrata właściwości kurczliwych mięśni.
2) Potas dostaje się do organizmu z warzywami, mięsem, owocami. Norma dzienna to 1 g. Wraz z sodem uczestniczy w tworzeniu bioelektrycznego potencjału błonowego (pompa potasowo-sodowa), utrzymuje ciśnienie osmotyczne płynu wewnątrzkomórkowego, stymuluje tworzenie acetylocholiny. Przy niedoborze obserwuje się zahamowanie procesów asymilacji rt (anabolizm), osłabienie, senność, hiporefleksję (zmniejszenie odruchów).
3) Chlor występuje w postaci soli kuchennej. Aniony chloru wraz z kationami sodu biorą udział w tworzeniu ciśnienia osmotycznego osocza krwi i innych płynów ustrojowych. Chlor jest również częścią kwasu solnego soku żołądkowego. Nie stwierdzono objawów niedoboru.
4) Wapń pochodzi z produktów mlecznych, warzyw (zielone liście). Jest zawarty w kościach wraz z fosforem i jest jedną z najważniejszych stałych biologicznych krwi. Zawartość wapnia w ludzkiej krwi wynosi zwykle 2,25-2,75 mmol / l. Spadek poziomu wapnia prowadzi do mimowolnych skurczów mięśni (tężyczka wapniowa) i śmierci z powodu zatrzymania oddechu. Wapń jest niezbędny do krzepnięcia krwi. Dzienne zapotrzebowanie - 0,8 g.
5) Fosfor pochodzi z produktów mlecznych, mięsa, zbóż. Dzienne zapotrzebowanie to 1,5 g. Wraz z wapniem występuje w kościach i zębach, wchodzi w skład związków wysokoenergetycznych (ATP, fosforan kreatyny). Odkładanie fosforu w kościach jest możliwe tylko w obecności witaminy D. Przy braku fosforu w organizmie obserwuje się demineralizację kości.
6) Żelazo pochodzi z mięsa, wątroby, fasoli, suszonych owoców. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 12-15 mg. Jest integralną częścią hemoglobiny krwi i enzymów oddechowych. Ciało zawiera 3 g żelaza, z czego 2,5 g znajduje się w erytrocytach jako integralna część hemoglobiny, pozostałe 0,5 g jest częścią komórek ciała. Niedobór żelaza zaburza syntezę hemoglobiny i w efekcie prowadzi do anemii.
7) Jod pochodzi z wody pitnej wzbogaconej w niego podczas przepływu przez skały lub z soli kuchennej z dodatkiem jodu. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 0,03 mg. Uczestniczy w syntezie hormonów tarczycy. Brak jodu w organizmie prowadzi do wystąpienia wola endemicznego - przerostu tarczycy (niektóre obszary Uralu, Kaukazu, Pamiru).
witaminy(łac. vita - życie + aminy) - niezbędne substancje dostarczane z pożywieniem, niezbędne do utrzymania funkcji życiowych organizmu. Znanych jest ponad 50 witamin.
Funkcje witamin:
1) są biologicznymi katalizatorami i wchodzą w interakcje z enzymami i hormonami;
2) są koenzymami, tj. niskocząsteczkowe składniki enzymów;
3) biorą udział w regulacji procesu metabolicznego w postaci inhibitorów lub aktywatorów;
4) uczestniczą w tworzeniu hormonów i mediatorów;
5) zmniejszyć stan zapalny i promować odbudowę uszkodzonej tkanki;
6) wspomagają wzrost, poprawiają metabolizm mineralny, odporność na infekcje, chronią przed anemią, wzmożonym krwawieniem;
7) zapewniają wysoką wydajność.
Choroby, które rozwijają się przy braku witamin w żywności, nazywane są beri-beri. Zaburzenia czynnościowe występujące przy częściowym niedoborze witamin to hipowitaminoza. Choroby spowodowane nadmiernym spożyciem witamin nazywane są hiperwitaminozami. Witaminy są oznaczone literami alfabetu łacińskiego, nazwami chemicznymi i fizjologicznymi. Ze względu na rozpuszczalność wszystkie witaminy dzielą się na 2 grupy: rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalne w tłuszczach.
Witaminy rozpuszczalne w wodzie.
1) Witamina C – kwas askorbinowy, działa przeciwszkorbutowo. Zawarty w owocach dzikiej róży, czarnej porzeczce, cytrynie. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 50-100 mg. W przypadku braku witaminy C rozwija się szkorbut (szkorbut): krwawienie i rozluźnienie dziąseł, utrata zębów, krwotoki w mięśniach i stawach. Tkanka kostna staje się bardziej porowata i krucha (mogą dochodzić do złamań). Występuje ogólne osłabienie, letarg, wyczerpanie, obniżona odporność na infekcje,
2) Witamina B1 - tiamina, antyneuryna. Występuje w drożdżach piwnych, wątrobie, wieprzowinie, orzechach, pełnoziarnistych płatkach zbożowych, żółtku jaja. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 2-3 mg. W przypadku braku witaminy B1 rozwija się choroba beri-beri: zapalenie wielonerwowe, upośledzona czynność serca i przewodu pokarmowego.
3) Witamina B2 - ryboflawina (laktoflawina), działa przeciwłojotokowo. Zawarte w wątrobie, nerkach, drożdżach. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 2-3 mg. Z beri-beri u dorosłych występuje zaburzenie metaboliczne, uszkodzenie oczu, błony śluzowej jamy ustnej, warg, zanik brodawek języka, łojotok, zapalenie skóry, utrata masy ciała; u dzieci - opóźnienie wzrostu.
4) Witamina B3 - kwas pantotenowy, działa przeciwzapalnie. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 10 mg. Kiedy beri-beri występuje osłabienie, zmęczenie, zawroty głowy, zapalenie skóry, uszkodzenie błon śluzowych, zapalenie nerwów.
5) Witamina B6 - pirydoksyna, przeciw zapaleniu skóry (adermina). Zawarte w otrębach ryżowych, fasoli, drożdżach, nerkach, wątrobie, mięsie. Syntetyzowany przez mikroflorę jelita grubego. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 2-3 mg. W przypadku beri-beri obserwuje się nudności, osłabienie, zapalenie skóry u dorosłych. U niemowląt objawem beri-beri są drgawki (konwulsje).
6) Witamina B12 - cyjanokobalamina, przeciw anemii. Zawarty w wątrobie bydła i kurcząt. Syntetyzowany przez mikroflorę jelita grubego. Dzienne zapotrzebowanie to 2-3 mcg. Wpływa na hematopoezę i chroni przed anemią złośliwą T. Addison-A. Birmer.
7) Viatmin Sun - kwas foliowy (folicyna), przeciwanemiczny. Zawarte w sałacie, szpinaku, kapuście, pomidorach, marchwi, pszenicy, wątróbce, mięsie, jajach. Syntetyzowany w jelicie grubym przez mikroflorę. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 3 mg. Wpływa na syntezę kwasów nukleinowych, hematopoezę oraz chroni przed anemią megaloblastyczną.
8) Witamina P – rutyna (cytryn), witamina wzmacniająca naczynia włosowate. Zawarte w cytrynach, kaszy gryczanej, czarnej porzeczce, aronii, dzikiej róży. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 50 mg. Zmniejsza przepuszczalność i kruchość naczyń włosowatych, wzmacnia działanie witaminy C i sprzyja jej gromadzeniu się w organizmie.
9) Witamina B5 (PP) – kwas nikotynowy (amid nikotyny, niacyna), działa antypelagicznie. Zawarte w drożdżach, świeżych warzywach, mięsie. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 15 mg. Jest syntetyzowany w jelicie grubym z aminokwasu tryptofanu. Chroni przed pelagrą: zapalenie skóry, biegunka (biegunka), demencja (zaburzenia psychiczne).
witaminy rozpuszczalne w tłuszczach.
1) Witamina A - retinol, przeciwkseroftalmiczny. Zawarty w oleju rybim, wątróbce dorsza i halibutie. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 1,5 mg. Wspomaga wzrost i chroni przed kurzą ślepotą (hemeralopia), suchością rogówki (xerophthalmia), zmiękczeniem i martwicą rogówki (keratomalacja). Prekursorem witaminy A jest karoten, który znajduje się w roślinach: marchwi, morelach, liściach pietruszki.
2) Witamina D - kalcyferol, przeciwkrzywicy. Zawarte w maśle krowim, żółtku jaja, oleju rybim. Dzienne zapotrzebowanie - 5-10 mcg, dla niemowląt - 10-25 mcg. Reguluje wymianę wapnia i fosforu w organizmie oraz chroni przed krzywicą. Prekursorem witaminy D w organizmie jest 7-dehydrocholesterol, który pod wpływem promieni ultrafioletowych w tkankach (w skórze) przekształca się w witaminę D.
3). Witamina E - tokoferol, witamina antysterylna. Zawarte w sałacie, pietruszce, oleju roślinnym, płatkach owsianych, kukurydzy. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 10-15 mg. Zapewnia funkcję reprodukcji, normalny przebieg ciąży. Przy jego braku dochodzi do zwyrodnienia mięśni, rozwija się osłabienie mięśni i zanik kości.
4). Witamina K - vikasol (filochinon), witamina przeciwkrwotoczna. Zawarty w liściach szpinaku, sałaty, kapusty, pokrzywy, w pomidorach, jagodach jarzębiny, w wątrobie. Syntetyzowany przez mikroflorę jelita grubego. Do wchłaniania potrzebna jest żółć. Dzienne zapotrzebowanie wynosi 0,2-0,3 mg. Wzmaga biosyntezę protrombiny w wątrobie i wspomaga krzepnięcie krwi.
5). Witamina F - kompleks nienasyconych kwasów tłuszczowych (linolowy, linolenowy, arachidonowy) jest niezbędna do prawidłowego metabolizmu tłuszczów w organizmie. Dzienne zapotrzebowanie -10-12 g.